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中药钩藤化学成分研究

2013-03-08王模强金美花段宏泉唐生安

天津医科大学学报 2013年2期
关键词:天津医科大学波谱钩藤

焦 扬,王模强,华 丹,赵 川,唐 铖,金美花,段宏泉,唐生安

(1.天津医科大学药学院,基础医学研究中心,天津市临床药物关键技术重点实验室,天津300070;2.四川绵竹鸿基制药有限责任公司,绵竹618200)

中药钩藤以茜草科钩藤属钩藤Uncaria rhynchophylla(Miq.)Jacks、大叶钩藤Uncariamacrophylla Wall、毛钩藤Uncaria hirsute Havil、华钩藤Uncaria sinensis(Oliv.)Havil或无柄果钩藤Uncaria sessilifmctus Roxb的带钩茎枝为主[1]。以带钩的茎枝入药。春秋季采收,除去叶片,切断,晒干。主要分布于江西、广东、广西、湖南、云南等地。其性微寒味甘,归肝、心包经,可清热平肝、熄风定惊。用于心痛眩晕,感冒夹凉,惊痫抽搐,高血压等症[2-3]。迄今从中分离鉴定的化合物结构类型主要为生物碱类、三萜类和黄酮类[4]。本文以天然药物化学研究手段,对中药钩藤(Uncaria rhynchophylla)进行了提取分离,采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和HPLC制备色谱和重结晶方法分离纯化得到单体化合物,采用1H-NMR、13C-NMR、DEPT、HMBC、HSQC等有机波谱方法鉴定化合物结构。

1 仪器与方法

1.1 仪器、试剂及材料 核磁共振仪:Bruker AV 400instrument(TMS内标);液质联用色谱仪:Alliance 2695,Quattro Micro TM ESI(Waters);半制备高效液相色谱仪:日本分光公司(JASCO),PU-2089(泵),RI-2031和UV-2075(检测器);制备HPLC色谱柱:C-18反相柱:YMC-Pack ODS-A SH-343-5(20mm×250mm),GPC(凝胶渗透色谱柱):Shodex, Asahipak GS-20G,(20mm×500mm×2);凝胶柱色谱:Toyopearl HW-40C(Tosoh);氘代试剂(ALDRICH公司);柱色谱和薄层色谱用硅胶均系青岛海洋化工厂生产,所用试剂均系分析纯。

本文所用药材钩藤于2009年5月购自河北安国药材市场,由天津医科大学药学院生药学教研室周晔教授鉴定为钩藤Uncaria rhynchophylla(Miq.)Jacks。标本存放于天津医科大学药学院。

1.2 提取分离 钩藤20kg,粉碎,用氨水浸润,然后用80%的乙醇冷浸提取3次,每次24h,提取液过滤,滤液经浓缩至无醇味得总浸膏,加1%的盐酸溶液溶解,酸水液用氨水调节pH值为9~10,继而用二氯甲烷进行萃取,萃取液经浓缩得总生物碱提取物(43.5g)。

钩藤的总生物碱提取物(43.5g),以硅胶柱层析(硅胶600g,300~400目)分离,依次用CH2Cl2→CH2Cl2∶EtOAc(20∶1→10∶1→5∶1→2∶1)→EtOAc→MeOH梯度洗脱,通过TLC鉴定合并类似组分。将上述组分样品分别经过硅胶柱常压柱,凝胶柱层析Sephadex LH-20,凝胶渗透柱色谱Toyopeal HW-40,制备薄层色谱以及制备高效液相色谱分离纯化,分别得到化合物1(11.2mg),2(10.8mg),3(6.5mg),4(11.2mg),5(33.0mg),6(14.6mg)。

2 结果

从钩藤的总生物碱提取物中分离得到6个化合物,见图1。

图1 从中药钩藤中分离得到的化合物Fig 1 Compounds 1~6isolated from Uncaria rhynchophylla

2.1 化合物1浅黄色固体,ESI-MS m/z:765[2M+ H]+,1H-NMR(400MHz,CDCl3)给出一组芳环质子信号[δH7.53(1H,d,J=8.0Hz,H-12),7.47(1H,d, J=8.0Hz,H-9),7.21(1H,t,J=8.0Hz,H-10),7.15(1H,t,J=8.0Hz,H-11)],3个烯质子信号 [δH7.30(1H,s,H-17),5.29(1H,m,H-19),5.00(1H,J=15.2Hz,H-18a),4.94(1H,J=11.0Hz,H-18b)],并给出了两个甲氧基信号:[δH3.78(3H,s,17-OCH3),3.67(3H,s,22-OCH3)。13C-NMR(100MHz,CDCl3)δC130.2(C-2),70.6(C-3),68.4(C-5),19.9(C-6), 105.8(C-7),126.4(C-8),118.0(C-9),122.4(C-10), 119.7(C-11),112.1(C-12),127.5(C-13),26.7(C-14),33.0(C-15),109.8(C-16),160.4(C-17),117.4(C-18),136.7(C-19),37.3(C-20),62.8(C-21), 168.5(C-22),61.8(17-OCH3),51.4(22-OCH3)。分析化合物1的1H-NMR、13C-NMR谱数据,发现其与文献[5-7]报道的去氢硬毛钩藤碱的结构相似,但是在N-4周围碳的化学位移发生了较大的变化,化合物1的碳化学位移相对于去氢硬毛钩藤碱明显向低场偏移;再综合解析2D NMR波谱数据(1H-1H COSY,HSQC,HMBC,ROESY)的相关信号,得到与去氢硬毛钩藤碱相同的结构,但是质谱数据提示化合物1比去氢硬毛钩藤碱多16当量的分子量,结合化合物1的碳谱化学位移变化,推断化合物1为去氢硬毛钩藤碱的氮氧化物(hirsuteine N-oxide),该化合物为新天然产物,本文首次报道了它的波谱数据。

2.2 化合物2浅黄色固体,ESI MS m/z:545[M+H]+,1H-NMR(400MHz,CDCl3):δH2.61(1H,m,Ha-5), 2.71(2H,m,H-6),3.08(1H,m,5-Hb),7.47(1H,d, J=7.6Hz,9-H),6.99(1H,t,J=7.6Hz,10-H), 7.01(1H,t,J=7.6Hz,11-H),7.32(1H,d,J=7.6Hz, 12-H),1.76(1H,m,14-Ha),2.02(1H,m,14-Hb), 3.20(1H,m,15-H),7.56(1H,s,17-H),2.90(1H, dd,J=10.2,6.6Hz,18-Ha),3.43(1H,d,J=10.2Hz, 18-Hb),4.76(1H,br d,J=7.2Hz,19-H),1.73(1H,m, 20-H),5.76(1H,d,J=9.2Hz,21-H),3.58(3H,s, -OCH3),4.66(1H,d,J=8.0Hz,1′-H),3.65(1H,m, 6′-Ha),3.89(1H,dd,J=10.4,1.5Hz,6′-Hb)。

13C-NMR(DMSO-d6):δC133.6(C-2),90.9(C-3), 52.2(C-5),22.0(C-6),109.7(C-7),125.6(C-8), 119.1(C-9),119.1(C-10),122.0(C-11),111.9(C-12),136.7(C-13),42.2(C-14),25.3(C-15),110.1(C-16),152.9(C-17),58.4(C-18),72.7(C-19), 39.5(C-20),96.8(C-21),167.0(C-22),51.1(-OCH3),100.7(C-1′),73.7(C-2′),77.0(C-3′),70.6(C-4′),77.4(C-5′),62.0(C-6′)。根据以上波谱数据鉴定化合物2为卡达宾(cadambine)[8-9]。

2.3 化合物3浅黄色固体,1H-NMR(400MHz, CDCl3):δH8.06(1H,br s,NH-1),7.15(1H,s,H-17), 7.40(1H,d,J=7.2Hz,H-9),7.18(1H,t,J=7.2Hz, H-11),7.04(1H,t,J=7.2Hz,H-10),6.85(1H,d,J= 7.2Hz,H-12),5.52(1H,m,H-19),4.97(1H,br d, J=16.0Hz,H-18a),4.90(1H,dd,J=1.6,10.3,H-18b),3.69(3H,s,OCH3),3.57(3H,s,COOCH3),3.30(1H,t,J=8.0Hz,H-3),3.20(1H,dd,J=3.8,10.7Hz, H-15),2.80(1H,m,H-20),2.55-2.48(3H,m,H-5a, 5b,21b),2.38(1H,m,H-21a),2.10-1.96(2H,m,H-6a,6b),1.56(1H,m,H-14b),1.09(1H,t,J=9.2Hz, H-14a)。13C-NMR(100MHz,CDCl3):δc 181.8(C-2),168.8(C-22),159.4(C-17),140.1(C-19),139.6(C-13),133.9(C-8),127.5(C-11),125.2(C-9), 122.3(C-10),115.3(C-18),112.0(C-16),109.3(C-12),72.0(C-3),61.3(C-21),58.7(-OCH3),56.8(C-7),54.0(C-5),51.0(-OCH3),42.5(C-20),37.7(C-15),35.5(C-6),29.6(C-14)。其碳氢核磁数据与文献[10]中报道的去氢钩藤碱数据一致,可鉴定该化合物为去氢钩藤碱(corynoxeine)。

2.4 化合物4白色粉末,ESI MS m/z:499[M+H]+。1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δH:10.91(1H,br s,H-l),4.92(1H,d,J=11.0Hz,H-3),2.93(1H,m,H-5), 5.06(1H,m,H-5),2.70(1H,m,H-6),2.75(1H,m, H-6),7.42(1H,d,J=7.6Hz,H-9),6,98(1H,t,J= 7.6Hz,H-10),7.05(1H,t,J=7.6Hz,H-11),7.31(1H,d,J=7.6Hz,H-12),l.30(1H,m,H-14),2.45(1H,m,H-14),2.95(1H,m,H-15),7.32(1H,s,H-17),5.17(1H,dd,J=2.5,10.0Hz,H-18a),5.30(lH, dd,J=2.5,12.0Hz,H-18b),5.45(1H,m,H-19), 2.70(1H,m,H-20),5.50(1H,br s,H-21),4.56(1H, d,J=7.9Hz,H-1’);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6): δc 134.6(C-2),52.9(C-3),39.2(C-5),21.2(C-6), 108.2(C-7),126.7(C-8),118.3(C-9),119.1(C-10), 121.5(C-11),111.6(C-12),136.7(C-13),31.5(C-14),26.2(C-15),108.3(C-16),147.0(C-17),120.4(C-18),133.4(C-19),42.9(C-20),95.4(C-21), 162.9(C-22),98.4(C-l’),73.7(C-2’),77.0(C-3), 70.6(C-4’),77.7(C-5’),61.5(C-6’)。以上MS,1H-NMR和13C-NMR数据与文献报道一致[11],故确定化合物4为喜果苷(vincoside Lactam)。

2.5 化合物5白色粉末,与钩藤碱对照品共薄层,Rf值完全一致;经HPLC共色谱,与钩藤碱对照品保留时间完全一致,且混合熔点不下降。由此,可鉴定该化合物为钩藤碱(rhynchophylline)。

2.6 化合物6白色粉末,与异钩藤碱对照品共薄层,Rf值完全一致;经HPLC共色谱,与异钩藤碱对照品保留时间完全一致,且混合熔点不下降。由此,可鉴定该化合物为异钩藤碱(isorhynchophylline)。

3 讨论

钩藤为中医临床的常用中药,在我国药源丰富。现代药理研究发现,钩藤类生物碱有较强的降压作用以及对心脏和中枢神经系统的影响等多种药理活性。因此,对钩藤进行化学成分研究,最大限度地开发钩藤的药用价值,是非常必要的。本文从中药钩藤中分离得到的去氢硬毛钩藤碱的氮氧化物(hirsuteine N-oxide)为一个新天然产物,该研究结果进一步丰富了钩藤的化学成分研究内容。

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